ดาวแคระแดงและดาวแคระน้ำตาลต่างก็เป็นวัตถุทางดาราศาสตร์ขนาดเล็กและเย็นที่เกิดจากการยุบตัวของกลุ่มก๊าซ แต่พวกมันแตกต่างกันโดยพื้นฐานในวิธีการสร้างพลังงาน ดาวแคระแดงเป็นดาวฤกษ์แท้ที่สร้างปฏิกิริยาฟิวชันของไฮโดรเจน ในขณะที่ดาวแคระน้ำตาลเป็นวัตถุที่มีมวลน้อยกว่าดาวฤกษ์ ซึ่งไม่เคยจุดประกายปฏิกิริยาฟิวชันที่เสถียรและจะเย็นลงตามกาลเวลา
ดาวฤกษ์ขนาดเล็กและเย็นที่เผาไหม้ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบหลัก ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ในกาแล็กซีของเรา
วัตถุที่มีมวลน้อยกว่าดาวฤกษ์ ซึ่งมีมวลมากเกินกว่าจะเป็นดาวเคราะห์ แต่เบาเกินกว่าจะเกิดปฏิกิริยาฟิวชั่นของไฮโดรเจนได้
| ฟีเจอร์ | ดาวแคระแดง | ดาวแคระสีน้ำตาล |
|---|---|---|
| ประเภทของวัตถุ | ดาวฤกษ์ที่เผาไหม้ไฮโดรเจนอย่างแท้จริง | วัตถุใต้ดาวฤกษ์ (ไม่ใช่ดาวฤกษ์) |
| ช่วงมวล | มวลประมาณ 0.08–0.6 เท่าของมวลของดวงอาทิตย์ หรือสูงกว่านั้น | มวลประมาณ 13–80 เท่าของมวลดาวพฤหัสบดี (น้อยกว่ามวลดาวฤกษ์) |
| การผลิตพลังงาน | การหลอมรวมไฮโดรเจนอย่างต่อเนื่อง | ไม่มีปฏิกิริยาฟิวชั่นไฮโดรเจนที่เสถียร (อาจมีดิวเทอเรียมเกิดขึ้นได้ชั่วครู่) |
| ความสว่าง | สว่างน้อยกว่าแต่สว่างกว่าดาวแคระน้ำตาล | การปล่อยแสงที่อ่อนมาก ส่วนใหญ่เป็นแสงอินฟราเรด |
| อายุขัย | หลายล้านล้านปีเนื่องจากปฏิกิริยาฟิวชั่นที่ช้า | ความเย็นและความสว่างจะลดลงอย่างต่อเนื่องเมื่อเวลาผ่านไป |
| ตัวอย่าง | ดาวฤกษ์ดวงหนึ่งชื่อ Proxima Centauri และอีกหลายดวงในกาแล็กซีทางช้างเผือก | ระบบลูห์แมน 16 และวัตถุใต้ดาวฤกษ์ที่คล้ายคลึงกัน |
ดาวแคระแดงเป็นดาวฤกษ์แท้จริงที่คงปฏิกิริยาฟิวชันของไฮโดรเจนในแกนกลางได้ยาวนาน ทำให้พวกมันอยู่ในลำดับหลักของดาวฤกษ์ ส่วนดาวแคระน้ำตาลนั้นไม่เคยมีแรงดันและอุณหภูมิในแกนกลางสูงพอที่จะทำให้เกิดปฏิกิริยาฟิวชันของไฮโดรเจนอย่างเสถียรได้ ทำให้พวกมันเป็นวัตถุใต้ดาวฤกษ์อีกประเภทหนึ่งที่อยู่ระหว่างดาวเคราะห์และดาวฤกษ์
ดาวแคระแดงมีมวลมากพอที่จะรักษาปฏิกิริยาฟิวชันให้คงที่และปล่อยพลังงานดาวฤกษ์ออกมาอย่างต่อเนื่อง แม้ว่าจะมีความสว่างต่ำก็ตาม ในทางตรงกันข้าม ดาวแคระน้ำตาลไม่เกิดปฏิกิริยาฟิวชันอย่างต่อเนื่อง แต่จะแผ่ความร้อนที่เหลือจากการก่อตัวออกมาแทน ทำให้เย็นลงเรื่อยๆ ตามกาลเวลาและเรืองแสงส่วนใหญ่ในย่านอินฟราเรด
ดาวแคระแดงมีอายุยืนยาวอย่างเหลือเชื่อ บางกรณีอาจมีอายุยืนยาวกว่าอายุของจักรวาลมาก เนื่องจากพวกมันหลอมรวมไฮโดรเจนอย่างช้าๆ ส่วนดาวแคระน้ำตาลนั้นขาดแหล่งพลังงานที่ยั่งยืน จึงค่อยๆ เย็นลงและจางหายไป โดยจะเปลี่ยนเป็นกลุ่มสเปกตรัมที่เย็นลงเมื่ออายุมากขึ้น
ดาวแคระแดง แม้จะมีความสว่างน้อย แต่ก็ยังสามารถสังเกตได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ในช่วงแสงที่มองเห็นได้ ส่วนดาวแคระน้ำตาลนั้นสว่างน้อยกว่ามาก และส่วนใหญ่จะตรวจพบได้โดยใช้กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรด เนื่องจากมีอุณหภูมิต่ำและปล่อยแสงที่มองเห็นได้น้อยมาก
ดาวแคระน้ำตาลก็คือดาวฤกษ์ขนาดเล็กนั่นเอง
ดาวแคระน้ำตาลไม่สามารถเกิดปฏิกิริยาฟิวชันของไฮโดรเจนได้ ซึ่งเป็นคุณสมบัติสำคัญของดาวฤกษ์ ดังนั้นพวกมันจึงไม่ใช่ดาวฤกษ์ที่แท้จริง แม้ว่าจะมีรูปร่างคล้ายดาวฤกษ์ก็ตาม
ดาวแคระแดงมีสีแดงตามตัวอักษร
สีของดาวเหล่านี้จะออกแดงเมื่อเทียบกับดาวฤกษ์ที่ร้อนกว่า แต่บางครั้งอาจปรากฏเป็นสีส้มหรือแดงน้อยลง ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและมุมมอง
ดาวแคระทั้งหมดในอวกาศนั้นเหมือนกันหมด
ดาวแคระแดงเป็นดาวฤกษ์ในลำดับหลัก ในขณะที่ดาวแคระน้ำตาลเป็นวัตถุใต้ดาวฤกษ์ที่มีกระบวนการทางพลังงานที่แตกต่างกัน
ดาวแคระน้ำตาลอยู่ใกล้ดาวเคราะห์มากกว่าดาวฤกษ์
พวกมันอยู่ตรงกลางระหว่างความเป็นดาวเคราะห์กับวัตถุอื่น: มีมวลมากเกินกว่าจะเป็นดาวเคราะห์ แต่ก็มีมวลไม่มากพอที่จะเกิดปฏิกิริยาฟิวชันของดาวฤกษ์ได้อย่างแท้จริง
แม้ว่าทั้งดาวแคระแดงและดาวแคระน้ำตาลจะเป็นวัตถุขนาดเล็กและเย็นในอวกาศ แต่ดาวแคระแดงเป็นดาวฤกษ์แท้ที่มีปฏิกิริยาฟิวชันยาวนาน ในขณะที่ดาวแคระน้ำตาลเป็นดาวฤกษ์ที่ล้มเหลวซึ่งไม่เคยจุดประกายปฏิกิริยาฟิวชันไฮโดรเจนที่เสถียรได้เลย ใช้ดาวแคระแดงเพื่อศึกษาดาวฤกษ์มวลน้อยที่มีอายุยืนยาว และใช้ดาวแคระน้ำตาลเพื่อสำรวจการก่อตัวของวัตถุใต้ดาวฤกษ์และชั้นบรรยากาศคล้ายดาวเคราะห์
กฎของฮับเบิลและรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล (CMB) เป็นแนวคิดพื้นฐานในจักรวาลวิทยาที่สนับสนุนทฤษฎีบิ๊กแบง กฎของฮับเบิลอธิบายว่ากาแล็กซีเคลื่อนตัวแยกออกจากกันอย่างไรเมื่อจักรวาลขยายตัว ในขณะที่ CMB เป็นรังสีตกค้างจากจักรวาลยุคแรกเริ่ม ซึ่งให้ภาพรวมของจักรวาลในช่วงเวลาสั้นๆ หลังบิ๊กแบง
กระจุกกาแล็กซีและกระจุกกาแล็กซีขนาดใหญ่ต่างก็เป็นโครงสร้างขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยกาแล็กซี แต่มีความแตกต่างกันอย่างมากในด้านขนาด โครงสร้าง และพลวัต กระจุกกาแล็กซีเป็นกลุ่มกาแล็กซีที่ยึดเหนี่ยวกันอย่างแน่นหนาด้วยแรงโน้มถ่วง ในขณะที่กระจุกกาแล็กซีขนาดใหญ่เป็นการรวมตัวกันของกระจุกและกลุ่มกาแล็กซีจำนวนมหาศาลซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของรูปแบบที่ใหญ่ที่สุดในจักรวาล
การจัดแนวขั้วโลกและการปรับเทียบการนำทางโดยใช้ดวงดาวต่างก็อาศัยจุดอ้างอิงที่แม่นยำบนท้องฟ้ายามค่ำคืน แต่มีจุดประสงค์ที่แตกต่างกัน การจัดแนวขั้วโลกมุ่งเน้นไปที่การตรึงกล้องโทรทรรศน์ให้ตรงกับแกนหมุนของโลกเพื่อการติดตามที่แม่นยำ ในขณะที่การปรับเทียบการนำทางใช้ดวงดาวเพื่อแก้ไขเครื่องมือและกำหนดตำแหน่งในทะเล ในอากาศ หรือในสภาพแวดล้อมที่ห่างไกล
การสร้างแบบจำลองทรงกลมท้องฟ้าเป็นกรอบแนวคิดที่แมปท้องฟ้ายามค่ำคืนลงบนทรงกลมสมมุติเพื่อให้คำนวณและแสดงภาพได้ง่ายขึ้น ในขณะที่การติดตามในโลกแห่งความเป็นจริงมุ่งเน้นไปที่การสังเกตและติดตามวัตถุบนท้องฟ้าโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ เซ็นเซอร์ และระบบการเคลื่อนที่ที่ชดเชยการหมุนของโลกและพลวัตวงโคจรแบบเรียลไทม์
ระบบตั้งกล้องโทรทัศน์แบบอิเควทอเรียลและแบบอัลต์-อะซิมุธเป็นระบบรองรับกล้องโทรทัศน์หลักสองระบบที่ใช้ในการติดตามวัตถุบนท้องฟ้า ระบบตั้งกล้องแบบอิเควทอเรียลจะวางแนวตามแกนหมุนของโลกเพื่อการติดตามท้องฟ้าที่ราบรื่น ในขณะที่ระบบตั้งกล้องแบบอัลต์-อะซิมุธจะเคลื่อนที่ในทิศทางแนวตั้งและแนวนอนอย่างง่าย ทำให้ตั้งค่าได้ง่ายกว่า แต่ต้องใช้การแก้ไขการติดตามที่ซับซ้อนกว่าสำหรับการถ่ายภาพด้วยการเปิดรับแสงนาน
